哈佛大学的工程和应用科学学院（海洋）需要一种计量仪器，以量化天然昆虫机翼，微亚博老虎机网登录型硅霉菌和所得制造的机翼之间的关系（图1）。奥林巴斯OLS4000激光共聚焦系统罗伯特·伍德教授（Robert Wood）的设计，制造，分析和控制手机微型机器人的专家罗伯特·伍德（Robert Wood）实现了这一要求。
使用Olympus OLS4000激光共聚焦系统，进行了准确的形态测量，以创建微量和人造昆虫的翅膀。
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图1。该图显示了真实的机翼和捏造的机翼。
仪器
罗伯特·伍德（Robert Wood）教授和田中博士使用碳纤维铰接的聚合物创建了人造昆虫机翼（图2）。3D中的机翼结构表征对于了解飞行过程中昆虫翅膀的灵活性和空气动力学性能至关重要。精确的细节和轮廓测量特别是制造人造机翼至关重要。
对于此任务，Olympus Lext OLS4000激光扫描共聚焦显微镜（图3）优先于SEM和手写笔记仪。OLS4000能够对深腔和85°倾斜的壁进行快速准确的测量。
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图2。机器人昆虫的翅膀
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图3。Olympus Lext OLS4000激光扫描共聚焦显微镜
昆虫翼
该团队首先在制作模具之前首先创建了Hoverfly翼的正式设计。这是一项艰苦的努力，将在机翼顶部和底部发现的复杂的地形特征复制到硅模具中。硅材料的选择是基于其与激光消融蚀刻过程的兼容性。通过反复使用激光消融多次复制确切的细节。
可以从需要复制的微尺度特征中理解该项目中涉及的复杂性水平：100µm波纹高度，50-125µm的静脉高度和10µm薄膜。这些微尺度功能由OLS4000集成，以便在消融时进行快速检查。
这OLS4000在每次消融后，以±0.3µm/step的可接受偏差和扫描时间低于1分钟，提供了蚀刻深度的细节。这是一个快速的过程，使团队可以决定是否需要进一步消融。天然昆虫翅膀，硅霉菌和最终人工翅膀的表面剖面测量结果清楚地证明了这种复制成型工艺技术的高精度能力。
方形通道的测量
制造的机翼的拓扑也需要与自然翅膀相匹配，因为机翼轮廓也有助于飞行性能。空气动力升力和阻力的大小受翼轮廓的影响，这也决定了在拍打飞行过程中机翼的柔韧性和结果变形。由于使用了双共聚焦针孔和探测器，LEXT OLS4000的灵敏度很高，从而使侧壁的成像和测量高达85°。
田中博士的霉菌设计需要具有高纵横比的深蚀刻U形通道。这些临界表面特征可以用OLS4000准确测量（图4）。
OLS4000得益于其缝合能力，能够在广泛的视野中进行测量并观察结构特征。该功能允许对整个机翼部分进行一个内聚剖面的测量。
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图4。A.制造的机翼，光滑的侧面，2-D；B.制造的机翼，光滑的侧，3-D；C.捏造的机翼，静脉侧，3-D；D.捏造的机翼，静脉侧，2-D。
碳铰链质量的验证
人造机翼在其底部有一个铰链。铰链包括两个部分：非常狭窄的白色膜弯曲和黑色刚性碳纤维零件。激光消融后获得的宽度和厚度非常显着。
宽度保真度至关重要，因为铰链的总体刚度受到此因子的影响，并且由OLS4000的Brightfield CCD CCD非共焦成像模式与校准的标尺特征相结合（图5、6和7）。此外，使用扫描的激光图像验证了厚度。厚度为80µm±5µm。
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图5。Cabon铰链概述。OLS4000 BRIGHTFIELD CCD非相关模式，物镜MPLFLN 2.5倍
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图6。碳铰链。OLS 4000激光共聚焦模式，带有颜色覆盖。
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图7。碳铰链。OLS 4000激光共聚焦模式，3D。
结论
伍德博士的实验室目前参与了能够复制机器人应用昆虫飞行的组件的设计。现在，他们有能力复制昆虫飞行装置的结构和功能。使用OLS4000提供的表面扫描测量值，研究团队能够验证模具，制造机翼和天然机翼之间的复制精度几乎相同。此外，由于对该项目的快速测量，该项目提前完成了OLS4000。
该信息已从美洲科学解决方案集团奥林巴斯公司提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
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